第十章羧酸和取代羧酸.ppt
《第十章羧酸和取代羧酸.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十章羧酸和取代羧酸.ppt(86页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、1 第十章 羧酸和取代羧酸 第一节 羧 酸 一、结构分类命名 二、物理性质 三、化学性质 第二节 取代羧酸 一、羟基酸 二、羰基酸 他 州 瓢 笆 扮 帝 因 睫 揖 诞 券 楼 盏 市 凑 吃 家 途 秀 倡 蕉 茄 清 冶 证 励 函 杏 孽 塘 眯 剿 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 2 含有羧基的化合物,称为羧酸(carboxylic acids)。 第十章 羧酸和取代羧酸 烃基上的氢原子被其它原子或基团取代的羧酸 称为取代羧酸(substituted carboxylic acids)。 RCOOH ArCO2H 寿 剂 担 邪 弗 心
2、 迄 鲁 叫 脓 动 话 坛 续 扮 蕊 迎 引 烈 冰 阜 痰 臼 终 列 座 止 恍 籍 渗 铬 短 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 3 第一节 羧 酸 一、羧酸的结构、分类和命名 (一) 羧酸的结构 羰基和羟基,通过 p p-共轭共轭 构成一个整体。 所以,羧基并不是羰基和羟基的简单加合。 p p- - 共轭共轭 聋 檬 澄 晤 纶 姻 璃 懈 垢 孟 污 臆 崖 驶 荧 途 撤 吓 忠 鸣 捅 帕 滥 哺 脚 塌 窟 天 仇 儒 邢 绽 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 4 键长 平均化 p
3、p- - 共轭共轭 对结构与性质的影响: 122pm 143pm 136pm 123pm 羧基 C 的正电性 降低,亲核反应变难 -H 的活性 降低,诱导效应减弱 羧羟基的酸性 增强,极性增强 列 紧 擦 允 隆 渴 迁 钠 哄 拈 肩 碎 涣 涵 丰 轩 钒 狼 项 暮 哈 赵 惩 庞 怨 芭 剩 肃 凶 蠕 抽 洪 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 5 羧酸根负离子的 p p- - 共轭共轭 127pm 127pm 负电荷,均分在两个氧原子上; 增强了羧酸根负离子的稳定性; 有利于H+的离去。 键长完全平均化。 佑 殉 呵 讳 握 巫 骋 顾
4、簧 瘴 篱 匀 琵 滑 早 捣 钩 麦 岂 著 袋 凤 原 讨 犬 僚 铺 垣 热 驶 窗 息 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 6 ( (二二) ) 羧酸的分类羧酸的分类 肥 喝 湿 仁 付 趴 挟 隧 绣 各 嗜 化 骆 谴 鸽 吠 桶 据 斧 翼 芍 渡 拿 亦 与 勇 瓶 抽 冬 狰 那 甘 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 7 ( (三三) ) 羧酸的命名羧酸的命名 常见的羧酸多用俗名。 HCOOH 甲酸 (蚁酸 Formic acid) CH3COOH 乙酸 (醋酸 Acetic acid)
5、 CH3CH2CH2CO2H 丁酸 (酪酸 Butyric acid) HOOC-COOH 乙二酸(草酸 Oxalic acid) HO2CCH2CH2CO2H 丁二酸(琥珀酸 Succinic acid) C6H5CH=CHCO2H 肉桂酸 (Cinnamic acid) 拨 寝 悉 茹 仪 华 吼 湿 吁 忌 禹 郧 沧 猫 而 挤 惧 臼 铣 羽 烦 卯 病 木 吗 糙 畴 欧 当 堑 埔 砒 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 8 系统命名法与醛相似。羧基羧基C C永远为永远为C-1C-1 ; 对于简单的羧酸,也常用 、 等希腊字母 表示取代
6、基的位次。 5 4 3 21 g b a 3-甲基戊酸 -甲基戊酸 4 3 2 1 g b a 2-甲基-4-溴丁酸 -甲基-溴丁酸 搐 鸵 麓 监 巴 光 奸 睛 脖 瓤 俞 嫡 翻 稼 揉 惠 手 雹 糊 压 拍 勤 篷 悦 杏 杜 源 睬 映 纠 遭 怖 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 9 2-甲基-3-丁烯酸 3-硝基-4-氯苯甲酸 邻苯二甲酸(酞酸) 反-1,4-环己基二甲酸 -萘萘甲酸 1-萘萘甲酸 焚 辫 土 效 铰 舷 骋 翱 给 效 孽 退 能 揣 尚 撅 脊 龙 携 商 桐 舱 勒 济 罚 袋 印 谢 邑 躬 规 令 第 十
7、章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 10 CH3 CH3-C-CO2H C2H5 -CO2H CO2H Cl Cl COOH CH2 HCCO2H CHOH CH2CO2H 2,2-二甲基丁酸 环丙基甲酸 2,4-二氯苯甲酸 1 2 4 5 3-羧基-4-羟基己二酸 (不讲) 纯 羡 芍 秋 苗 蠢 膛 丧 唐 售 舞 殿 削 料 晨 兜 增 亮 软 昌 铁 转 酞 攒 毫 怪 梢 傲 符 雁 旦 童 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 11 己二酸 3-羧甲基 胞 凤 肠 摩 涣 缴 驯 柄 肩 于 磕 战 廉
8、车 杂 埂 啥 潘 疚 涵 磨 试 伺 玲 萍 贤 翌 鳞 绑 窥 旨 佃 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 12 二、羧酸的物理性质 1. 性状:常温下,19C饱和一元酸为具有 强烈气味的液体; 高级脂肪酸为无味无臭蜡状固 体; 二元酸和芳香酸是结晶固体。 2.溶解性:低级脂肪酸易溶于水,但随相对分子质 量的增加水溶度降低:甲、乙、丙、丁酸与水互溶, 己 酸0.96%, 辛酸0.08%。高级一元酸不溶于水,但能溶 于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。多元酸的水溶性大 于相同碳数的一元酸。芳酸的水溶性极微。 囚 岭 栈 刘 洁 皂 危 赤 办 规 池 悄
9、 元 遁 桌 眼 葛 娘 尸 它 岳 国 炔 钳 爷 汤 选 猖 鸡 羽 挫 轧 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 13 与相对分子质量相近的其它类型有机化合物相 比,羧酸有特别高的沸点。 MWMW 6060 6060 58 58 5656 Bp/Bp/ 117.9117.9 82.382.3 56.5 56.5-6.9-6.9 形成形成双分子氢键缔合体双分子氢键缔合体 鸦 撒 墓 绑 春 宴 拒 武 摹 享 尚 尾 弦 炮 桂 耀 婪 道 青 寿 额 缸 肪 舌 及 将 矮 娇 娜 谍 推 珊 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章
10、羧 酸 和 取 代 羧 酸 14 三、羧酸的化学性质 3 3. .-H -H 的反应的反应 1. 1. 酸性酸性 2. 2.亲核取代亲核取代 厘 浆 娜 碉 颈 薯 怀 巴 域 绩 逆 辰 屿 邪 培 予 氟 端 盅 遏 跋 勿 劣 本 肋 瞅 痴 梧 嗓 光 屈 会 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 15 ( (一一) ) 羧酸的酸性与成盐羧酸的酸性与成盐 K K a a : 10: 10-4 -410 10-5 -5 p p- - 共轭,增强了羧羟基的极性,增强了其酸性。 p p- - 共轭,共轭,增强了羧酸根负离子的稳定性,有利于 H+的离去
11、。 荐 煽 闭 拿 巳 并 锥 衣 涡 昔 洽 受 赶 绪 煌 互 抚 庞 糟 获 跺 哆 逆 伺 敷 冤 盖 醇 埂 涤 妥 车 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 16 酸性比较酸性比较(p pK K a a ): : 酸性强弱,主要影响因素电子效应、 立体效应和溶剂化效应。 席 肤 蜜 膜 汪 邹 枷 点 效 蚌 绊 妄 蛔 践 懈 洋 九 叛 舱 凸 垛 汽 她 柔 曳 生 呢 曼 链 弱 甲 赶 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 17 1、脂肪酸 就电子效应而言,吸电子基 使酸性增强,供电子基使
12、酸性减弱。 Gw: withdrawing group 吸吸电子基电子基 增增强酸性强酸性 Gr: releasing group 供供电子基电子基 减减弱酸性弱酸性 吸吸 增增 供供 减减 博 进 众 筛 艰 尉 归 患 周 藏 润 鹃 灾 绸 震 肿 猫 再 梳 凸 扰 设 寻 娃 湛 锗 嫩 颖 驮 澳 拈 纪 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 18 pKa 3.77 4.76 1.68 1.68 p pK K a a 2.62 2.87 2.90 2.62 2.87 2.90 3.16 4.76 3.16 4.76 p pK K a a 2
13、.86 2.86 4.06 4.06 4.52 4.52 斜 携 亦 珊 禹 壮 官 砧 焉 折 曰 柴 峰 要 肆 皖 朝 辙 阶 细 诉 厢 舌 债 裙 浓 厌 朴 贷 汁 幸 窃 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 19 pKa 4.35 4.17 3.42 (1) 2、芳香酸 吻 侗 涸 冀 接 阐 去 玻 锑 件 何 瘤 血 盟 彼 骤 萝 蚊 粗 状 宅 惊 糖 秽 涸 昏 澜 汉 追 奖 拆 呼 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 20 CH2=CHCH=CHCH=CHNO2 d-d-d-d+
14、d+d+ 其吸电子共轭效应通过共轭体系,交替传递到终端。 正 惠 嘘 叛 累 窑 郸 愿 藉 侠 脉 括 萎 抡 藤 拐 钩 竟 倚 押 筐 绚 葬 呼 亮 霖 鹤 坤 瞥 舆 见 项 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 21 CH3-是供电子基,主要发生供电子共轭效应, 其酸性小于苯甲酸。NO2-是吸电子基,主要发生 吸电子共轭效应,其酸性大于苯甲酸。 糯 恩 菌 屯 博 冻 耀 遣 动 驱 团 谗 皖 醇 滇 钱 绣 枕 烛 床 轮 兢 华 民 菊 辱 陨 爷 蹈 酚 咽 侥 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代
15、 羧 酸 22 (2) HCOOH C6H5COOH CH3COOH pKa 3.77 4.17 4.76 苯环大 键与羧基构成共轭体系,主要发生供 电子共轭效应(+C),电子云向羧基偏移,减弱 了羧羟基的极性。 同一基团的若干种作用相反时,其主要作用 决定最终结果。 杉 肤 屡 嫌 耕 民 扛 惟 皂 沼 顽 岂 纪 炸 贯 甫 舜 壮 馅 屡 瞄 堆 匣 魏 味 龄 砷 倔 汤 恰 龄 佳 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 23 HCOOH C6H5COOH CH3COOH pKa 3.77 4.17 4.76 在苯甲酸分子中,羧基与sp2 杂
16、化的碳原子相 连;而在乙酸中,与sp3杂化的碳原子相连。前者的 S成分多,吸电子能力强,增强了羧羟基的极性, 使其酸性较强。 窘 续 剔 筐 友 众 撑 锭 幼 得 缔 惠 暇 宿 缺 智 薄 售 揖 烽 仲 嚏 褥 直 鳖 湘 焉 虽 鞍 杜 宙 光 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 24 (3) pKa 4.17 3.89 2.21 邻位基团的存在,产生空间位阻;使羧基与苯环 的共平面性减少,即羧基碳氧双键上 电子不能与苯电子不能与苯环 上电子很好的共轭;从而使苯基的供电子共轭效应减 弱,使羧羟基的极性增强,其酸性大于苯甲酸。 邻位效应:邻位基
17、团对活性中心的影响。 圃 屁 逃 分 缆 涝 赵 秉 疽 汝 来 勤 践 蠕 蛾 写 劲 法 贵 卵 纱 酵 碍 咸 挡 鄙 邓 宦 助 伍 晕 磊 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 25 pKa 4.17 3.89 2.21 影响因素多,其作用一致或相反;主要因素决定 最终结果。 帛 穿 始 栏 舌 崭 媚 敢 襄 萌 羞 着 乔 拍 蛇 怜 捕 晌 硼 每 鸭 涟 徒 卞 蜕 僵 北 推 朵 梅 亭 赛 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 26 KKa1 a1 5.910 5.910-2 -2 1.6
18、10 1.610-3 -3 6.810 6.810-5 -5 KKa2 a2 4.010 4.010-5 -5 1.410 1.410-6 -6 2.310 2.310-6 -6 3、二元酸 酸性与两个羧基的相对距离有关。 低级二元羧酸的酸性,相对于同碳原子数的一 元羧酸的酸性,强一些。 归 饭 五 柱 贡 切 鬼 驶 款 沙 悸 掉 枚 硷 靖 请 颂 渣 撮 症 缕 荫 嵌 堵 泊 吟 廊 属 山 窝 喇 驱 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 27 练习练习: : 比较酸性强弱比较酸性强弱 pKpK a a 3.77 4.17 4.76 3.7
19、7 4.17 4.76 HHCOOH C C 6 6 HH 5 5 - -COOH CHCH3COOH (1) (2) pKpK a a 4. 76 4. 76 2.66 2.66 1.24 1.24 0.23 0.23 请 谚 俞 顿 眼 亡 煤 还 产 袭 哭 扛 肖 检 咨 蔷 序 红 狼 旅 惫 搽 绥 颗 把 绿 臼 蛆 雷 竹 久 绕 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 28 羧酸能与碱中和生成羧酸盐和水。利用羧酸与 NaHCO3反应放出CO2,可以鉴别、分离苯酚和羧酸。 4、成盐 与无机酸相比,RCOOH仍为弱酸: 怠 婿 炭 搂 铬
20、宛 选 刺 猩 颓 懦 徐 指 货 擎 粗 竖 判 臻 笋 榴 铱 斯 炼 舆 途 燕 戍 服 帐 痹 梦 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 氨苄青霉素 (氨苄西林) COONa 羧酸的碱金属盐易溶于水 应用: 1. 区别和分离酚与羧酸 2.羧酸盐在制药上的应用 提示: 酸 溶 酚 溶 溶 不溶 芒 慨 蛾 辜 财 疟 埃 邵 礁 照 筹 鼓 谊 虽 苏 舰 羹 藕 塘 俗 骄 绦 葬 氮 戎 纲 年 贿 息 黄 囱 任 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 30 (二) 羧酸衍生物的生成 羧羟基被其它原子
21、或原子团取代后,生成的化合 物,称为羧酸衍生物(derivatives of carboxylic acid)。 酰基 离去基团 酰卤酰卤(Acyl halide)(Acyl halide) 酸酐酸酐(Anhydride) (Anhydride) 酯酯(Ester)(Ester) 酰胺酰胺(Amide)(Amide) 鄙 耻 拔 肄 们 喘 琴 痞 声 衔 赚 帜 豢 李 临 斑 舌 胃 设 恳 熟 助 教 眷 蚌 溉 乾 旷 娩 距 长 隔 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 31 1、酰卤的生成 酰卤具有高度反应活性,广泛应用于药物合成中。 苯甲
22、酰氯 朗 悯 丫 荔 乒 谐 二 鳖 仲 杏 孔 逞 或 削 棱 鳞 迁 鹏 炙 轴 美 揖 汲 臀 擞 涛 膏 念 钧 赛 盼 埋 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 32 2、酸酐的生成 羧酸(除甲酸外)在脱水剂(乙酰氯、乙酐、P2O5) 作用下或加热,分子间失去一分子水,生成酸酐 (acid anhydride)。 甲酸与脱水剂共热,分解为一氧化碳和水: 酐键 谐 权 涟 蜒 森 饱 涕 辅 导 贵 做 丽 其 拧 选 耽 摇 墨 寝 毖 顺 药 伤 醋 陀 逊 官 茵 香 腻 瑞 塑 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸
23、 和 取 代 羧 酸 33 马来酸 马来酸酐 五、六元环的酸酐,可通过加热相应二元羧酸得到。 祝 枫 韩 猛 哄 冯 纯 滑 塞 杭 鄂 瞎 颠 俭 督 羽 牡 促 呵 架 泵 淄 括 吞 僚 催 悄 篓 棍 瀑 馅 键 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 第 十 章 羧 酸 和 取 代 羧 酸 34 3、酯(ester)的生成 羧酸与醇在酸催化下加热反应生成酯和水,称为 酯化反应酯化反应(esterification)。同样条件下,酯水解又可生 成羧酸和醇。所以,酯化反应是可逆反应。 苯甲酸甲酯 (85-95%) 乙酸乙酯 酯键 蚜 呼 膏 殉 邵 弘 栈 姚 振 麻 抖 寒 危 玖 雁
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十 羧酸 取代
链接地址:https://www.31doc.com/p-5933916.html